小片状無機シンチレータの形状制御技術確立による新規標準中性子検出器の開発と応用

• 研究課題/領域番号: 23K19042
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0202:物性物理学、プラズマ学、原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
• 研究機関: 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 石川 諒尚 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究職 (70983005)
• 研究期間 (年度): 2023-08-31 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 電離放射線 / 中性子 / シンチレータ / リアルタイム計測 / 光ファイバ型中性子検出器

研究開始時の研究の概要

光ファイバ型中性子検出器は、高強度中性子場において照射中にリアルタイムで中性子量を測定できる画期的な中性子検出器である。しかし、使用するシンチレータ小片の形状制御が困難で、形状効果の補正や検出器の均質性が実用化に向けた課題であった。加熱・溶融に伴う表面張力によりシンチレータ小片を半球状に整形できることを明らかにしたが、大気下では試料の発光特性が劣化することがわかった。本研究では、形状制御における適切な条件を見出し、発光特性の劣化を抑制した無機シンチレータ小片の形状制御技術を確立する。これにより、供給が停滞したヘリウム-3に代わる標準中性子検出器として光ファイバ型中性子検出器の実用化を図る。